顯卡

目錄
·【概述】
·【工作原理】
·【基本結(jié)構(gòu)】
·【產(chǎn)品分類】
·【軟件配置】
·【主要參數(shù)】
·【常見品牌】
·【發(fā)展簡史】
·【市場前景】





【概述】
　　顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對于喜歡玩游戲和從事專業(yè)圖形設(shè)計的人來說顯得非常重要。目前民用顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括ATi(現(xiàn)在ATI已經(jīng)被AMD收購）和Nvidia兩家。
【工作原理】
　　資料 (data) 一旦離開 CPU，必須通過 4 個 步驟，最后才會到達顯示屏：
　　1、從總線 (bus) 進入顯卡芯片 －將 CPU 送來的資料送到顯卡芯片里面進行處理。 (數(shù)位資料)
　　2、從 video chipset 進入 video RAM－將芯片處理完的資料送到顯存。 (數(shù)位資料)
　　3、從顯存進入 Digital Analog Converter (= RAM DAC)，由顯示顯存讀取出資料再送到 RAM DAC 進 行資料轉(zhuǎn)換的工作(數(shù)位轉(zhuǎn)類比)。 (數(shù)位資料)
　　4、從 DAC 進入顯示器 (Monitor)－將轉(zhuǎn)換完的類比資料送到顯示屏 (類比資料)
　　顯示效能是系統(tǒng)效能的一部份，其效能的高低由以上四步所決定，它與顯示卡的效能 (video performance) 不太一樣，如要嚴格區(qū)分，顯示卡的效能應(yīng)該受中間兩步所決定，因為這兩步的資料傳輸都是在顯示卡的內(nèi)部。第一步是由 CPU(運算器和控制器一起組成了計算機的核心,成為微處理器或中央處理器,即CPU) 進入到顯示卡里面，最后一步是由顯示卡直接送資料到顯示屏上。
【基本結(jié)構(gòu)】
　　1）GPU（類似于主板的CPU）
　　全稱是Graphic Processing Unit，中文翻譯為"圖形處理器"。NVIDIA公司在發(fā)布GeForce 256圖形處理芯片時首先提出的概念。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時。GPU所采用的核心技術(shù)有硬件T&L(幾何轉(zhuǎn)換和光照處理)、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技術(shù)可以說是GPU的標志。GPU的生產(chǎn)主要由nVidia與ATI兩家廠商生產(chǎn)。
　　2）顯存（類似于主板的內(nèi)存）
　　顯示內(nèi)存的簡稱。顧名思義，其主要功能就是暫時將儲存顯示芯片要處理的數(shù)據(jù)和處理完畢的數(shù)據(jù)。圖形核心的性能愈強，需要的顯存也就越多。以前的顯存主要是SDR的，容量也不大。而現(xiàn)在市面上基本采用的都是DDR3規(guī)格的，在某些高端卡上更是采用了性能更為出色的DDR4或DDR5代內(nèi)存。顯存主要由傳統(tǒng)的內(nèi)存制造商提供，比如三星。
　　3）顯卡bios（類似于主板的bios）
　　顯卡BIOS 主要用于存放顯示芯片與驅(qū)動程序之間的控制程序，另外還存有顯示卡的型號、規(guī)格、生產(chǎn)廠家及出廠時間等信息。打開計算機時，通過顯示BIOS 內(nèi)的一段控制程序，將這些信息反饋到屏幕上。早期顯示BIOS 是固化在ROM 中的，不可以修改，而現(xiàn)在的多數(shù)顯示卡則采用了大容量的EPROM，即所謂的Flash BIOS，可以通過專用的程序進行改寫或升級。
　　4）顯卡PCB板（類似于主板）
　　就是顯卡的電路板，它把顯卡上的其它部件連接起來。功能類似主板。
　　5）其它
　　比如GPU風(fēng)扇等等。
【產(chǎn)品分類】
　　1）AGP接口
　　Accelerate Graphical Port是Intel公司開發(fā)的一個視頻接口技術(shù)標準, 是為了解決PCI總線的低帶寬而開發(fā)的接口技術(shù)。它通過將圖形卡與系統(tǒng)主內(nèi)存連接起來，在CPU和圖形處理器之間直接開辟了更快的總線。其發(fā)展經(jīng)歷了AGP1.0(AGP1X/2X)、AGP2.0(AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)。最新的AGP8X其理論帶寬為2.1Gbit/秒。目前已經(jīng)被PCI-E接口基本取代，目前最強勁的AGP顯卡是ATi的3850。
　　2）PCI Express接口
　　PCI Express是新一代的總線接口，而采用此類接口的顯卡產(chǎn)品，已經(jīng)在2004年正式面世。早在2001年的春季“英特爾開發(fā)者論壇”上，英特爾公司就提出了要用新一代的技術(shù)取代PCI總線和多種芯片的內(nèi)部連接，并稱之為第三代I/O總線技術(shù)。隨后在2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM在內(nèi)的20多家業(yè)界主導(dǎo)公司開始起草新技術(shù)的規(guī)范，并在2002年完成，對其正式命名為PCI Express。目前最高端的PCI-E接口為PCI-E 2.0 16X，目前市場占有率最高的應(yīng)該還是PCI-E 1.1 16X。
　　3）現(xiàn)在最熱的雙卡技術(shù)
　　SLI和CrossFire分別是Nvidia和ATI兩家的雙卡或多卡互連工作組模式.其本質(zhì)是差不多的.只是叫法不同
　　SLI Scan Line Interlace（掃描線交錯）技術(shù)是3dfx公司應(yīng)用于Voodoo 上的技術(shù)，它通過把2塊Voodoo卡用SLI線物理連接起來，工作的時候一塊Voodoo卡負責(zé)渲染屏幕奇數(shù)行掃描，另一塊負責(zé)渲染偶數(shù)行掃描，從而達到將兩塊顯卡“連接”在一起獲得“雙倍”的性能。
　　CrossFire，中文名交叉火力，簡稱交火，是ATI的一款多重GPU技術(shù)，可讓多張顯示卡同時在一部電腦上并排使用，增加運算效能，與NVIDIA的SLI技術(shù)競爭。CrossFire技術(shù)于2005年6月1日,在Computex Taipei 2005正式發(fā)布，比SLI遲一年。至首度公開之今,CrossFire經(jīng)過了一次修訂。
　　如何組建：
　　組建SLI和Crossfire，需要幾個方面。
　　1、需要2個以上的顯卡，必須是PCI-E，同種核心的，比如都是7900GS、8800U。ATI方面X2600等。
　　2、需要主板支持，目前SLI授權(quán)未開放，官方支持SLI的主板只有NV自家的主板，AMD平臺如570SLI。INTEL平臺如 680i SLI。而Crossfire則開放授權(quán)，目前INTEL平臺較高芯片組，945、965、P35、P31、P43、P45、X38、X48.。AMD自家的770X 790X 790FX 790GX均可進行crossfire。
　　3、系統(tǒng)支持。
　　4、驅(qū)動支持。
　　4）集成顯卡與獨立顯卡的并行工作
　　無論是Nvidia還是ATi，目前均可用自己最新的集成顯卡和獨立顯卡進行混合并行使用，但是由于驅(qū)動原因，目前Nvidia的MCP78只能和低端的8400GS,8500GT混合SLI，ATi的780G,790GX只能和低端的2400PRO/XT，3450進行混合Crossfire。
　　5）不同型號顯卡之間進行Crossfire
　　ATI目前的部分新產(chǎn)品支持不同型號顯卡之間進行交火， 比如HD3870X2 與HD3870組建交火系統(tǒng)， 或者HD4870與HD4850之間組建交火系統(tǒng)。這種交火需要硬件以及驅(qū)動的支持，并不是所有型號之間都可以。目前的HD4870與HD4850交火已取得不錯的成績。
【軟件配置】
　　1）DirectX
　　DirectX并不是一個單純的圖形API，它是由微軟公司開發(fā)的用途廣泛的API，它包含有Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects等多個組件，它提供了一整套的多媒體接口方案。只是其在3D圖形方面的優(yōu)秀表現(xiàn)，讓它的其它方面顯得暗淡無光。DirectX開發(fā)之初是為了彌補Windows 3.1系統(tǒng)對圖形、聲音處理能力的不足，而今已發(fā)展成為對整個多媒體系統(tǒng)的各個方面都有決定性影響的接口。最新版本為DirectX 10。
　　Direct3D（簡稱D3D）
　　DirectX是微軟開發(fā)并發(fā)布的多媒體開發(fā)軟件包，其中有一部分叫做Direct3D。大概因為是微軟的手筆，有的人就說它將成為3D圖形的標準。
　　2）OpenGL
　　OpenGL是OpenGraphicsLib的縮寫，是一套三維圖形處理庫，也是該領(lǐng)域的工業(yè)標準。計算機三維圖形是指將用數(shù)據(jù)描述的三維空間通過計算轉(zhuǎn)換成二維圖像并顯示或打印出來的技術(shù)。OpenGL就是支持這種轉(zhuǎn)換的程序庫，它源于SGI公司為其圖形工作站開發(fā)的IRIS GL，在跨平臺移植過程中發(fā)展成為OpenGL。SGI在1992年7月發(fā)布1.0版，后成為工業(yè)標準，由成立于1992年的獨立財團OpenGL Architecture Review Board (ARB)控制。SGI等ARB成員以投票方式產(chǎn)生標準，并制成規(guī)范文檔(Specification)公布，各軟硬件廠商據(jù)此開發(fā)自己系統(tǒng)上的實現(xiàn)。只有通過了ARB規(guī)范全部測試的實現(xiàn)才能稱為OpenGL。1995年12月ARB批準了1.1版本，最新版規(guī)范是在SIGGRAPH2007公布的OpenGL 3.0。
【主要參數(shù)】
　　1.顯示芯片（型號、版本級別、開發(fā)代號、制造工藝、核心頻率）
　　2.顯存（類型、位寬、容量、封裝類型、速度、頻率）
　　3.技術(shù)（象素渲染管線、頂點著色引擎數(shù)、3D API、RAMDAC頻率及支持MAX分辨率）
　　4.PCB板（PCB層數(shù)、顯卡接口、輸出接口、散熱裝置）
　　1）顯示芯片
　　顯示芯片:
　　又稱圖型處理器 - GPU，它在顯卡中的作用，就如同CPU在電腦中的作用一樣。更直接的比喻就是大腦在人身體里的作用。
　　先簡要介紹一下常見的生產(chǎn)顯示芯片的廠商：Intel、ATI、nVidia、VIA（S3）、SIS、Matrox、3D Labs。
　　Intel、VIA（S3）、SIS 主要生產(chǎn)集成芯片；
　　ATI、nVidia 以獨立芯片為主，是目前市場上的主流，但由于ATi現(xiàn)在已經(jīng)被AMD收購，以后是否會繼續(xù)出獨立顯示芯片很難說了；
　　Matrox、3D Labs 則主要面向?qū)�業(yè)圖形市場。
　　由于ATI和nVidia基本占據(jù)了主流顯卡市場，下面主要將主要針對這兩家公司的產(chǎn)品做介紹。
　　型號:
　　ATi公司的主要品牌 Radeon(鐳) 系列，其型號由早其的 Radeon Xpress 200 到 Radeon (X300、X550、X600、X700、X800、X850) 到近期的
　　Radeon (4670,4850,4870,4870X2) 性能依次由低到高。
　　nVIDIA公司的主要品牌 GeForce 系列，其型號由早其的 GeForce 256、GeForce2 (100/200/400)、GeForce3(200/500)、GeForce4
　　(420/440/460/4000/4200/4400/4600/4800) 到 GeForce FX(5200/5500/5600/5700/5800/5900/5950)、GeForce
　　(6100/6150/6200/6400/6500/6600/6800/) 、GeForce (8400/8500/8600/8700/8800) 再到近期的 GeForce (9800GTX+/9800GX2/GTX260/GTX280/GTX280+) 性能依次由低到高。
　　版本級別:
　　除了上述標準版本之外，還有些特殊版，特殊版一般會在標準版的型號后面加個后綴，常見的有：
　　ATi:
　　SE (Simplify Edition 簡化版) 通常只有64bit內(nèi)存界面,或者是像素流水線數(shù)量減少。
　　Pro (Professional Edition 專業(yè)版) 高頻版，一般比標版在管線數(shù)量/頂點數(shù)量還有頻率這些方面都要稍微高一點。
　　XT (eXTreme 高端版) 是ATi系列中高端的，而nVIDIA用作低端型號。
　　XT PE (eXTreme Premium Edition XT白金版) 高端的型號。
　　XL (eXtreme Limited 高端系列中的較低端型號)ATI最新推出的R430中的高頻版
　　XTX (XT eXtreme 高端版) X1000系列發(fā)布之后的新的命名規(guī)則。
　　CE (Crossfire Edition 交叉火力版) 交叉火力。
　　VIVO (VIDEO IN and VIDEO OUT) 指顯卡同時具備視頻輸入與視頻捕捉兩大功能。
　　HM (Hyper Memory)可以占用內(nèi)存的顯卡
　　nVIDIA:
　　ZT 在XT基礎(chǔ)上再次降頻以降低價格。
　　XT 降頻版，而在ATi中表示最高端。
　　LE (Lower Edition 低端版) 和XT基本一樣，ATi也用過。
　　MX 平價版，大眾類。
　　GTS/GS 低頻版。
　　GE 比GS稍強點，其實就是超了頻的GS。 /影馳顯卡用來表示"骨灰玩家版"的東東
　　GT 高頻版。比GS高一個檔次 因為GT沒有縮減管線和頂點單元。
　　GTO 比GT稍強點,有點汽車中GTO的味道。
　　Ultra 在GF7系列之前代表著最高端，但7系列最高端的命名就改為GTX 。
　　GTX (GT eXtreme)加強版，降頻或者縮減流水管道后成為GT，再繼續(xù)縮水成為GS版本。
　　GT２ eXtreme 雙GPU顯卡。
　　TI (Titanium 鈦) 一般就是代表了nVidia的高端版本。
　　Go 多用于移動平臺。
　　TC (Turbo Cache)可以占用內(nèi)存的顯卡
　　GX2（GT eXtreme�。玻┲敢粔K顯卡內(nèi)擁有兩塊顯示核心　如　９８００ＧＸ２　
　　<b>開發(fā)代號：
　　所謂開發(fā)代號就是顯示芯片制造商為了便于顯示芯片在設(shè)計、生產(chǎn)、銷售方面的管理和驅(qū)動架構(gòu)的統(tǒng)一而對一個系列的顯示芯片給出的相應(yīng)的基本的代號。開發(fā)代號作用是降低顯示芯片制造商的成本、豐富產(chǎn)品線以及實現(xiàn)驅(qū)動程序的統(tǒng)一。一般來說，顯示芯片制造商可以利用一個基本開發(fā)代號再通過控制渲染管線數(shù)量、頂點著色單元數(shù)量、顯存類型、顯存位寬、核心和顯存頻率、所支持的技術(shù)特性等方面來衍生出一系列的顯示芯片來滿足不同的性能、價格、市場等不同的定位，還可以把制造過程中具有部分瑕疵的高端顯示芯片產(chǎn)品通過屏蔽管線等方法處理成為完全合格的相應(yīng)低端的顯示芯片產(chǎn)品出售，從而大幅度降低設(shè)計和制造的難度和成本，豐富自己的產(chǎn)品線。同一種開發(fā)代號的顯示芯片可以使用相同的驅(qū)動程序，這為顯示芯片制造商編寫驅(qū)動程序以及消費者使用顯卡都提供了方便。
　　同一種開發(fā)代號的顯示芯片的渲染架構(gòu)以及所支持的技術(shù)特性是基本上相同的，而且所采用的制程也相同，所以開發(fā)代號是判斷顯卡性能和檔次的重要參數(shù)。同一類型號的不同版本可以是一個代號，例如：GeForce (X700、X700 Pro、X700 XT) 代號都是 RV410；而Radeon (X1900、X1900XT、X1900XTX) 代號都是 R580 等，但也有其他的情況，如：GeForce (7300 LE、7300 GS) 代號是 G72 ；而 GeForce (7300 GT、7600 GS、7600 GT) 代號都是 G73 等。
　　制造工藝：
　　制造工藝指得是在生產(chǎn)GPU過程中，要進行加工各種電路和電子元件，制造導(dǎo)線連接各個元器件。通常其生產(chǎn)的精度以um(微米)來表示，未來有向nm(納米)發(fā)展的趨勢（1mm=1000um 1um=1000nm），精度越高，生產(chǎn)工藝越先進。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，連接線也越細，提高芯片的集成度，芯片的功耗也越小。
　　制造工藝的微米是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發(fā)展。密度愈高的IC電路設(shè)計，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計。微電子技術(shù)的發(fā)展與進步，主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進，使得器件的特征尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高，功耗降低，器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以后，從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米，再到目前主流的 90 納米(0.09微米) 、65 納米、45nm等。
　　核心頻率：
　　顯卡的核心頻率是指顯示核心的工作頻率，其工作頻率在一定程度上可以反映出顯示核心的性能，但顯卡的性能是由核心頻率、顯存、像素管線、像素填充率等等多方面的情況所決定的，因此在顯示核心不同的情況下，核心頻率高并不代表此顯卡性能強勁。比如9600PRO的核心頻率達到了400MHz，要比9800PRO的380MHz高，但在性能上9800PRO絕對要強于9600PRO。在同樣級別的芯片中，核心頻率高的則性能要強一些，提高核心頻率就是顯卡超頻的方法之一。顯示芯片主流的只有ATI和NVIDIA兩家，兩家都提供顯示核心給第三方的廠商，在同樣的顯示核心下，部分廠商會適當提高其產(chǎn)品的顯示核心頻率，使其工作在高于顯示核心固定的頻率上以達到更高的性能。
　　2）顯存
　　類型：
　　目前市場中所采用的顯存類型主要有DDR SDRAM，DDR SGRAM三種。
　　DDR SDRAM 是Double Data Rate SDRAM的縮寫(雙倍數(shù)據(jù)速率) ，它能提供較高的工作頻率，帶來優(yōu)異的數(shù)據(jù)處理性能。
　　DDR SGRAM 是顯卡廠商特別針對繪圖者需求，為了加強圖形的存取處理以及繪圖控制效率，從同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存（SDRAM）所改良而得的產(chǎn)品。SGRAM允許以方塊 (Blocks) 為單位個別修改或者存取內(nèi)存中的資料，它能夠與中央處理器(CPU)同步工作，可以減少內(nèi)存讀取次數(shù)，增加繪圖控制器的效率，盡管它穩(wěn)定性不錯，而且性能表現(xiàn)也很好，但是它的超頻性能很差。
　　目前市場上的主流是DDR3 。(ATi則有部分顯卡是GDDR4，DDR5)
　　位寬：
　　顯存位寬是顯存在一個時鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)，位數(shù)越大則瞬間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，這是顯存的重要參數(shù)之一。目前市場上的顯存位寬有64位、128位、256位和512位幾種，人們習(xí)慣上叫的64位顯卡、128位顯卡和256位顯卡就是指其相應(yīng)的顯存位寬。顯存位寬越高，性能越好價格也就越高，因此512位寬的顯存更多應(yīng)用于高端顯卡，而主流顯卡基本都采用128和256位顯存。
　　顯存帶寬＝顯存頻率X顯存位寬/8，在顯存頻率相當?shù)那闆r下，顯存位寬將決定顯存帶寬的大小。例如：同樣顯存頻率為500MHz的128位和256位顯存，那么它倆的顯存帶寬將分別為：128位＝500MHz*128∕8=8GB/s，而256位＝500MHz*256∕8=16GB/s，是128位的2倍，可見顯存位寬在顯存數(shù)據(jù)中的重要性。顯卡的顯存是由一塊塊的顯存芯片構(gòu)成的，顯存總位寬同樣也是由顯存顆粒的位寬組成。顯存位寬＝顯存顆粒位寬×顯存顆粒數(shù)。顯存顆粒上都帶有相關(guān)廠家的內(nèi)存編號，可以去網(wǎng)上查找其編號，就能了解其位寬，再乘以顯存顆粒數(shù)，就能得到顯卡的位寬。
　　容量：
　　這個就比較好理解了，容量越大，存的東西就越多，當然也就越好。
　　目前主流的顯存容量128MB、256MB、512MB，1024MB等。
　　封裝類型
　　顯存封裝形式主要有:
　　TSOP (Thin Small Out－Line Package) 薄型小尺寸封裝
　　QFP (Quad Flat Package) 小型方塊平面封裝
　　MicroBGA (Micro Ball Grid Array) 微型球閘陣列封裝，又稱FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array)
　　目前的主流顯卡基本上是用TSOP和MBGA封裝，其中又以TSOP封裝居多.
　　速度：
　　顯存速度一般以ns（納秒）為單位。常見的顯存速度有7ns、6ns、5.5ns、5ns、4ns，3.6ns、2.8ns、2.2ns、1.1ns等，越小表示速度越快越好。
　　顯存的理論工作頻率計算公式是：額定工作頻率（MHz）＝1000/顯存速度×n得到（n因顯存類型不同而不同，如果是SDRAM顯存，則n=1；DDR顯存則n=2；DDRII顯存則n=4）。
　　頻率：
　　顯存頻率一定程度上反應(yīng)著該顯存的速度，以MHz（兆赫茲）為單位。
　　顯存頻率隨著顯存的類型、性能的不同而不同：
　　SDRAM顯存一般都工作在較低的頻率上，一般就是133MHz和166MHz，此種頻率早已無法滿足現(xiàn)在顯卡的需求。
　　DDR SDRAM顯存則能提供較高的顯存頻率，因此是目前采用最為廣泛的顯存類型，目前無論中、低端顯卡，還是高端顯卡大部分都采用DDR SDRAM，其所能提供的顯存頻率也差異很大，主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等，高端產(chǎn)品中還有800MHz或900MHz，乃至更高。
　　顯存頻率與顯存時鐘周期是相關(guān)的，二者成倒數(shù)關(guān)系，也就是顯存頻率＝1/顯存時鐘周期。如果是SDRAM顯存，其時鐘周期為6ns，那么它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz；而對于DDR SDRAM，其時鐘周期為6ns，那么它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz，但要了解的是這是DDR SDRAM的實際頻率，而不是我們平時所說的DDR顯存頻率。因為DDR在時鐘上升期和下降期都進行數(shù)據(jù)傳輸，其一個周期傳輸兩次數(shù)據(jù)，相當于SDRAM頻率的二倍。習(xí)慣上稱呼的DDR頻率是其等效頻率，是在其實際工作頻率上乘以2，就得到了等效頻率。因此6ns的DDR顯存，其顯存頻率為1/6ns*2=333 MHz。但要明白的是顯卡制造時，廠商設(shè)定了顯存實際工作頻率，而實際工作頻率不一定等于顯存最大頻率。此類情況現(xiàn)在較為常見，如顯存最大能工作在650 MHz，而制造時顯卡工作頻率被設(shè)定為550 MHz，此時顯存就存在一定的超頻空間。這也就是目前廠商慣用的方法，顯卡以超頻為賣點。
　　3）技術(shù)
　　象素渲染管線：
　　渲染管線也稱為渲染流水線，是顯示芯片內(nèi)部處理圖形信號相互獨立的的并行處理單元。
　　在某種程度上可以把渲染管線比喻為工廠里面常見的各種生產(chǎn)流水線，工廠里的生產(chǎn)流水線是為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和效率，而渲染管線則是提高顯卡的工作能力和效率。 渲染管線的數(shù)量一般是以 像素渲染流水線的數(shù)量×每管線的紋理單元數(shù)量 來表示。例如，GeForce 6800Ultra的渲染管線是16×1，就表示其具有16條像素渲染流水線，每管線具有1個紋理單元；GeForce4 MX440的渲染管線是2×2，就表示其具有2條像素渲染流水線，每管線具有2個紋理單元等等，其余表示方式以此類推。 渲染管線的數(shù)量是決定顯示芯片性能和檔次的最重要的參數(shù)之一，在相同的顯卡核心頻率下，更多的渲染管線也就意味著更大的像素填充率和紋理填充率，從顯卡的渲染管線數(shù)量上可以大致判斷出顯卡的性能高低檔次。但顯卡性能并不僅僅只是取決于渲染管線的數(shù)量，同時還取決于顯示核心架構(gòu)、渲染管線的的執(zhí)行效率、頂點著色單元的數(shù)量以及顯卡的核心頻率和顯存頻率等等方面。
　　一般來說在相同的顯示核心架構(gòu)下，渲染管線越多也就意味著性能越高，例如16×1架構(gòu)的GeForce 6800GT其性能要強于12×1架構(gòu)的GeForce 6800，就象工廠里的采用相同技術(shù)的2條生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)能力和效率要強于1條生產(chǎn)流水線那樣；而在不同的顯示核心架構(gòu)下，渲染管線的數(shù)量多就并不意味著性能更好，例如4×2架構(gòu)的GeForce2 GTS其性能就不如2×2架構(gòu)的GeForce4 MX440，就象工廠里的采用了先進技術(shù)的1條流水線的生產(chǎn)能力和效率反而還要強于只采用了老技術(shù)的2條生產(chǎn)流水線那樣。
　　頂點著色引擎數(shù)
　　頂點著色引擎(Vertex Shader)，也稱為頂點遮蔽器，根據(jù)官方規(guī)格，頂點著色引擎是一種增加各式特效在3D場影中的處理單元，頂點著色引擎的可程式化特性允許開發(fā)者靠加載新的軟件指令來調(diào)整各式的特效，每一個頂點將被各種的數(shù)據(jù)變素清楚地定義，至少包括每一頂點的x、y、z坐標，每一點頂點可能包函的數(shù)據(jù)有顏色、最初的徑路、材質(zhì)、光線特征等。頂點著色引擎數(shù)越多速度越快。
　　3D API：
　　API是Application Programming Interface的縮寫，是應(yīng)用程序接口的意思，而3D API則是指顯卡與應(yīng)用程序直接的接口。
　　3D API能讓編程人員所設(shè)計的3D軟件只要調(diào)用其API內(nèi)的程序，從而讓API自動和硬件的驅(qū)動程序溝通，啟動3D芯片內(nèi)強大的3D圖形處理功能，從而大幅度地提高了3D程序的設(shè)計效率。如果沒有3D API在開發(fā)程序時，程序員必須要了解全部的顯卡特性，才能編寫出與顯卡完全匹配的程序，發(fā)揮出全部的顯卡性能。而有了3D API這個顯卡與軟件直接的接口，程序員只需要編寫符合接口的程序代碼，就可以充分發(fā)揮顯卡的不必再去了解硬件的具體性能和參數(shù)，這樣就大大簡化了程序開發(fā)的效率。同樣，顯示芯片廠商根據(jù)標準來設(shè)計自己的硬件產(chǎn)品，以達到在API調(diào)用硬件資源時最優(yōu)化，獲得更好的性能。有了3D API，便可實現(xiàn)不同廠家的硬件、軟件最大范圍兼容。比如在最能體現(xiàn)3D API的游戲方面，游戲設(shè)計人員設(shè)計時，不必去考慮具體某款顯卡的特性，而只是按照3D API的接口標準來開發(fā)游戲，當游戲運行時則直接通過3D API來調(diào)用顯卡的硬件資源。
　　目前個人電腦中主要應(yīng)用的3D API有：DirectX和OpenGL。
　　RAMDAC頻率和支持最大分辨率：
　　RAMDAC是Random Access Memory Digital/Analog Convertor的縮寫，即隨機存取內(nèi)存數(shù)字～模擬轉(zhuǎn)換器。
　　RAMDAC作用是將顯存中的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為顯示器能夠顯示出來的模擬信號，其轉(zhuǎn)換速率以MHz表示。計算機中處理數(shù)據(jù)的過程其實就是將事物數(shù)字化的過程，所有的事物將被處理成0和1兩個數(shù)，而后不斷進行累加計算。圖形加速卡也是靠這些0和1對每一個象素進行顏色、深度、亮度等各種處理。顯卡生成的都是信號都是以數(shù)字來表示的，但是所有的CRT顯示器都是以模擬方式進行工作的，數(shù)字信號無法被識別，這就必須有相應(yīng)的設(shè)備將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。而RAMDAC就是顯卡中將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的設(shè)備。RAMDAC的轉(zhuǎn)換速率以MHz表示，它決定了刷新頻率的高低（與顯示器的“帶寬”意義近似）。其工作速度越高，頻帶越寬，高分辨率時的畫面質(zhì)量越好.該數(shù)值決定了在足夠的顯存下，顯卡最高支持的分辨率和刷新率。如果要在1024×768的分辨率下達到85Hz的分辨率，RAMDAC的速率至少是1024×768×85×1.344（折算系數(shù)）÷106≈90MHz。目前主流的顯卡RAMDAC都能達到350MHz和400MHz，已足以滿足和超過目前大多數(shù)顯示器所能提供的分辨率和刷新率。
　　4）PCB板
　　PCB是Printed Circuit Block的縮寫，也稱為印制電路板。就是顯卡的軀體（綠色的板子），顯卡一切元器件都是放在PCB板上的，因此PCB板的好壞，直接決定著顯卡電氣性能的好壞和穩(wěn)定。
　　層數(shù)
　　目前的PCB板一般都是采用4層、6層、或8層，理論上來說層數(shù)多的比少的好，但前提是在設(shè)計合理的基礎(chǔ)上。
　　PCB的各個層一般可分為信號層（Signal），電源層（Power）或是地線層（Ground）。每一層PCB版上的電路是相互獨立的。在4層PCB的主板中，信號層一般分布在PCB的最上面一層和最下面一層，而中間兩層則是電源與地線層。相對來說6層PCB就復(fù)雜了，其信號層一般分布在1、3、5層，而電源層則有2層。至于判斷PCB的優(yōu)劣，主要是觀察其印刷電路部分是否清晰明了，PCB是否平整無變形等等。
　　顯卡接口：
　　常見的有PCI、AGP 2X/4X/8X （目前已經(jīng)淘汰），最新的是PCI-Express X16 接口，是目前的主流。 (最新的是PCI-Express 2.0 X16啊)
　　現(xiàn)在最常見的輸出接口主要有：
　　VGA (Video Graphics Array) 視頻圖形陣列接口，作用是將轉(zhuǎn)換好的模擬信號輸出到CRT或者LCD顯示器中
　　DVI (Digital Visual Interface) 數(shù)字視頻接口接口，視頻信號無需轉(zhuǎn)換，信號無衰減或失真，未來VGA接口的替代者。
　　S-Video (Separate Video) S端子，也叫二分量視頻接口，一般采用五線接頭，它是用來將亮度和色度分離輸出的設(shè)備，主要功能是為了克服視頻節(jié)目復(fù)合輸出時的亮度跟色度的互相干擾。
　　HDMI(high Definition Multimedia Interface)高清晰多媒體接口,把聲音和圖像集成在一個接口上
　　散熱裝置：
　　散熱裝置的好壞也能影響到顯卡的運行穩(wěn)定性，常見的散熱裝置有：
　　被動散熱：既只安裝了鋁合金或銅等金屬的散熱片。
　　風(fēng)冷散熱：在散熱片上加裝了風(fēng)扇，目前多數(shù)采用這種方法。
　　水冷散熱：通過熱管液體把GPU和水泵相連，一般在高端頂級顯卡中采用。
　　顏色：
　　很多人認為紅色顯卡的比綠色的好、綠色的比黃色的好，顯卡的好壞和其顏色并沒有什么關(guān)系，有的廠家喜用紅色，有的喜用綠色，這是完全由生產(chǎn)商決定的。一些名牌大廠，那是早就形成了一定的風(fēng)格的。因此，其PCB的顏色一般也不會有太大的變動。
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【常見品牌】
　　目前顯卡業(yè)的競爭也是日趨激烈。各類品牌名目繁多，以下是一些比較不錯的牌子，僅供參考請不要太迷信了：
　　藍寶石(SAPPHIRE) 、華碩（ASUS）、富士康（Foxconn）、撼迅/迪蘭恒進（PowerColor/Dataland）、麗臺（Leadtek）、訊景（XFX）、映眾(Inno3D)
　　微星（MSI）、艾爾莎（ELSA）、富彩(FORSA)、同德（Palit）、捷波（Jetway）、升技（Abit）、磐正(EPOX) 、映泰(Biostar) 、耕升(Gainward)、旌宇(SPARKLE) 、影馳(GALAXY) 、銘瑄(MAXSUN)、翔升(ASL)、盈通(YESTON) 、祺祥（M-ONE）、七彩虹(Colorful)、斯巴達克(SPARK)、索泰(ZOTAC)、雙敏(Unika)、精英(ECS)、昂達(onda)、小影霸(HASEE)
【發(fā)展簡史】
　　1.CGA顯卡
　　民用顯卡的起源可以追溯到上個世紀的八十年代了。在1981年, IBM推出了個人電腦時，它提供了兩種顯卡，一種是"單色顯卡(簡稱 MDA), 一種是 "彩色繪圖卡" (簡稱 CGA), 從名字上就可以看出，MDA是與單色顯示器配合使用的, 它可以顯示80行x25列的文數(shù)字, CGA則可以用在RGB的顯示屏上, 它可以繪制的圖形和文數(shù)字資料。在當時來講，計算機的用途主要是文字數(shù)據(jù)處理，雖然MDA分辨率為寬752點, 高504點，不足以滿足多大的顯示要求，不過對于文字數(shù)據(jù)處理還是綽綽有馀的了。而CGA就具有彩色和圖形能力，能勝任一般的顯示圖形數(shù)據(jù)的需要了，不過其分辨率只有640x350，自然不能與現(xiàn)在的彩色顯示同日而語。
　　2.MGA/MCGA顯卡
　　1982年，IBM又推出了MGA（Monochrome Graphic Adapter）, 又稱Hercules Card (大力士卡), 除了能顯示圖形外，還保留了原來 MDA 的功能。當年不少游戲都需要這款卡才能顯示動畫效果。而當時風(fēng)行市場的還有Genoa 公司做的EGA（Enhanced Graphics Adapter），即加強型繪圖卡, 可以模擬MDA和CGA，而且可以在單色屏幕上一點一點畫成的圖形。EGA分辨率為640x350，可以產(chǎn)生16色的圖形和文字。不過這些顯卡都是采用數(shù)字方式的，直到MCGA（Multi-Color Graphics Array）的出現(xiàn)，才揭開了采用模擬方式的顯卡的序幕。MCGA是整合在 PS/2 Model 25和30上的影像系統(tǒng)。它采用了Analog RGA影像信號, 分辨率可高達640x480, 數(shù)位RGB和類比RGB不同的地方就像是ON-OFF式切換和微調(diào)式切換之間的差別。用類比RGB訊號的顯示屏, 會將每一個訊號的電壓值轉(zhuǎn)換成符合色彩明暗的范圍。只有類比顯示屏可以和MCGA一起使用，才可以提供最多的256種顏色, 另外IBM尚提供了一個類比單色顯示屏, 在此顯示屏上可以顯示出64種明暗度。
　　3.VGA接口顯卡
　　VGA（Video Graphic Array）即顯示繪圖陣列，它IBM是在其 PS/2 的Model 50, 60和80內(nèi)建的影像系統(tǒng)。它的數(shù)字模式可以達到720x400色, 繪圖模式則可以達到640x480x16色, 以及320x200x256色, 這是顯卡首次可以同時最高顯示256種色彩。而這些模式更成為其後所有顯卡的共同標準。VGA顯卡的盛行把電腦帶進了2D顯卡顯示的輝煌時代。在以後一段時期里，許多VGA顯卡設(shè)計的公司不斷推陳出新, 追求更高的分辨率和位色。與此同時，IBM 推出了8514/A的Monitor顯示屏規(guī)格, 主要用來支持1024x 768的分辨率。
　　在2D時代向3D時代推進的過程中，有一款不能忽略的顯卡就是Trident 8900/9000顯卡，它第一次使顯卡成為一個獨立的配件出現(xiàn)在電腦里，而不再是集成的一塊芯片。而後其推出的Trident 9685更是第一代3D顯卡的代表。不過真正稱得上開啟3D顯卡大門的卻應(yīng)該是GLINT 300SX，雖然其3D功能極其簡單，但卻具有里程碑的意義。
　　4. 3D AGP接口顯卡時代
　　3DFX的光榮
　　時間推移到1995年，對于顯卡來說，絕對是里程碑的一年，3D圖形加速卡正式走入玩家的視野。那個時候游戲剛剛步入3D時代，大量的3D游戲的出現(xiàn)，也迫使顯卡發(fā)展到真正的3D加速卡。而這一年也成就了一家公司，不用說大家也知道，沒錯，就是3Dfx。 1995年，3Dfx還是一家小公司，不過作為一家老資格的3D技術(shù)公司，他推出了業(yè)界的第一塊真正意義的3D圖形加速卡：Voodoo。在當時最為流行的游戲摩托英豪里，Voodoo在速度以及色彩方面的表現(xiàn)都讓喜歡游戲的用戶為之瘋狂，不少游戲狂熱份子都有過拿一千多塊大洋到電腦城買上一塊雜牌的Voodoo顯卡的經(jīng)歷。3Dfx的專利技術(shù)Glide引擎接口一度稱霸了整個3D世界，直至D3D和OpenGL的出現(xiàn)才改變了這種局面。Voodoo標配為4Mb EDO顯存，能夠提供在640×480分辨率下3D顯示速度和最華麗的畫面，當然，Voodoo也有硬傷，它只是一塊具有3D加速功能的子卡，使用時需搭配一塊具有2D功能的顯卡，相信不少老資格的玩家都還記得S3 765+Voodoo這個為人津津樂道的黃金組合。講到S3 765，就不得不提到昔日王者S3顯卡了。
　　S3 765顯卡是當時兼容機的標準配置，最高支持2MB EDO顯存，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率顯示，這在當時屬于高端顯卡的功效，這一芯片真正將SVGA發(fā)揚光大。能夠支持1024×768的分辨率，并且在低分辨率下支持最高32Bit真彩色，而且性價比也較強。因此，S3 765實際上為S3顯卡帶來了第一次的輝煌。
　　而後在96年又推出了S3 Virge，它是一塊融合了3D加速的顯卡，支援 DirectX，并包含的許多先進的3D加速功能，如Z-buffering、Doubling buffering、Shading、Atmospheric effect、Lighting，實際成為3D顯卡的開路先鋒，成就了S3顯卡的第二次輝煌，可惜後來在3Dfx的追趕下，S3的Virge系列沒有再繼輝煌，被市場最終拋棄。
　　此後，為了修復(fù)Voodoo沒有2D顯示這個硬傷，3Dfx繼而推出了VoodooRush，在其中加入了Z-Buffer技術(shù)，可惜相對于Voodoo，VoodooRush的3D性能卻沒有任何提升，更可怕的是帶來不少兼容性的問題，而且價格居高不下的因素也制約了VoodooRush顯卡的推廣。
　　當然，當時的3D圖形加速卡市場也不是3Dfx一手遮天，高高在上的價格給其他廠商留下了不少生存空間，像勘稱當時性價比之王的Trident 9750/9850，以及提供提供了Mpeg-II硬件解碼技術(shù)的SIS6326，還有在顯卡發(fā)展史上第一次出場的nVidia推出的Riva128/128zx，都得到不少玩家的寵愛，這也促進了顯卡技術(shù)的發(fā)展和市場的成熟。 1997年是3D顯卡初露頭腳的一年，而1998年則是3D顯卡如雨後春筍激烈競爭的一年。九八年的3D游戲市場風(fēng)起去涌，大量更加精美的3D游戲集體上市，從而讓用戶和廠商都期待出現(xiàn)更快更強的顯卡。
　　在Voodoo帶來的巨大榮譽和耀眼的光環(huán)下，3Dfx以高屋建瓶之勢推出了又一劃時代的產(chǎn)品：Voodoo2。Voodoo2自帶8Mb/12Mb EDO顯存，PCI接口，卡上有雙芯片，可以做到單周期多紋理運算。當然Voodoo2也有缺點，它的卡身很長，并且芯片發(fā)熱量非常大，也成為一個煩惱，而且Voodoo2依然作為一塊3D加速子卡，需要一塊2D顯卡的支持。但是不可否認，Voodoo2的推出已經(jīng)使得3D加速又到達了一個新的里程碑，憑借Voodoo2的效果、畫面和速度，征服了不少當時盛行一時的3D游戲，比如Fifa98，NBA98，Quake2等等。也許不少用戶還不知道，今年最為流行的SLI技術(shù)也是當時Voodoo2的一個新技術(shù)，Voodoo2第一次支持雙顯卡技術(shù)，讓兩塊Voodoo2并聯(lián)協(xié)同工作獲得雙倍的性能。
　　98年雖然是Voodoo2大放異彩的一年，但其他廠商也有一些經(jīng)典之作。Matrox MGA G200在繼承了自己超一流的2D水準以外，3D方面有了革命性的提高，不但可以提供和Voodoo2差不多的處理速度和特技效果，另外還支持DVD硬解碼和視頻輸出，并且獨一無二的首創(chuàng)了128位獨立雙重總線技術(shù)，大大提高了性能，配合當時相當走紅的AGP總線技術(shù)，G200也贏得了不少用戶的喜愛。
　　Intel的I740是搭配Intel當時的440BX芯片組推出的，它支持的AGP 2X技術(shù)，標配8Mb顯存，可惜I740的性能并不好，2D性能只能和S3 Virge看齊，而3D方面也只有Riva128的水平，不過價格方面就有明顯優(yōu)勢，讓它在低端市場站住了腳。
　　Riva TNT是nVidia推出的意在阻擊Voodoo2的產(chǎn)品，它標配16Mb的大顯存，完全支持AGP技術(shù)，首次支持的32位色彩渲染、還有快于Voodoo2的D3D性能和低于Voodoo2的價格，讓其成為不少玩家的新寵。而一直在蘋果世界闖蕩的ATI也出品了一款名為Rage Pro的顯卡，速度比Voodoo稍快。
　　而98年的一個悲劇英雄是來自王者S3的野人系列Savage系列顯卡，Savage3D采用128位總線結(jié)構(gòu)及單周期三線性多重貼圖技術(shù)，最大像素填充率達到了125M Pixels/s，三角形生成速率也達到了每秒500萬個。通過S3新設(shè)計的AGP引擎和S3TC紋理壓縮技術(shù)，支持Direct3D與OpenGL，最大顯存容量可達8MB SGRAM或SDRAM，支持AGP 4×規(guī)范。同時也支持當時流行的如反射和散射、Alpha混合、多重紋理、襯底紋理、邊緣抗鋸齒、16/24位Z-buffering、Tri-linear Filtering（三線性過濾技術(shù)）、S3TC紋理壓縮技術(shù)等技術(shù)。可惜就是受到驅(qū)動程序不兼容的嚴重影響，最終在99年時慘淡收場。
　　2000年8月，Intel推出AGP3.0規(guī)范，工作電壓降到0.8V,并增加了8X模式，這樣它的數(shù)據(jù)傳輸帶寬達到了2133MB/sec，數(shù)據(jù)傳輸能力相對于AGP 4X成倍增長，能較好的滿足當前顯示設(shè)備的帶寬需求。其發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了AGP 1×，AGP 2×，AGP 4×，AGP 8×幾個階段。關(guān)于AGP，是當前已經(jīng)淘汰的圖形系統(tǒng)接口。
　　5.PCI Express顯卡接口
　　2001年春季的IDF上Intel正式公布PCI Express，是取代PCI總線的第三代I/O技術(shù)，也稱為3GIO。該總線的規(guī)范由Intel支持的AWG（Arapahoe Working Group）負責(zé)制定。2002 年4月17日，AWG正式宣布3GIO 1.0規(guī)范草稿制定完畢，并移交PCI-SIG進行審核。開始的時候大家都以為它會被命名為Serial PCI（受到串行ATA的影響），但最后卻被正式命名為PCI Express。2006年正式推出Spec2.0（2.0規(guī)范）。
　　PCI Express總線技術(shù)的演進過程，實際上是計算系統(tǒng)I/O接口速率演進的過程。PCI總線是一種33MHz@32bit或者66MHz@64bit的并行總線，總線帶寬為133MB/s到最大533MB/s，連接在PCI總線上的所有設(shè)備共享133MB/s～533MB/s帶寬。這種總線用來應(yīng)付聲卡、10/100M網(wǎng)卡以及USB 1.1等接口基本不成問題。隨著計算機和通信技術(shù)的進一步發(fā)展，新一代的I/O接口大量涌現(xiàn)，比如千兆（GE）、萬兆（10GE）的以太網(wǎng)技術(shù)、4G/8G的FC技術(shù)，使得PCI總線的帶寬已經(jīng)無力應(yīng)付計算系統(tǒng)內(nèi)部大量高帶寬并行讀寫的要求，PCI總線也成為系統(tǒng)性能提升的瓶頸，于是就出現(xiàn)了PCI Express總線。PCI Express總線技術(shù)在當今新一代的存儲系統(tǒng)已經(jīng)普遍的應(yīng)用。PCI Express總線能夠提供極高的帶寬，來滿足系統(tǒng)的需求。
　　目前，PCI-E 3.0規(guī)范也已經(jīng)確定，其編碼數(shù)據(jù)速率，比同等情況下的PCI-E 2.0規(guī)范提高了一倍，X32端口的雙向速率高達320Gbps。
　　PCI Express總線的技術(shù)優(yōu)勢
　　PCI總線的最大優(yōu)點是總線結(jié)構(gòu)簡單、成本低、設(shè)計簡單，但是缺點也比較明顯：
　　1) 并行總線無法連接太多設(shè)備，總線擴展性比較差，線間干擾將導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作；
　　2) 當連接多個設(shè)備時，總線有效帶寬將大幅降低，傳輸速率變慢；
　　3) 為了降低成本和盡可能減少相互間的干擾，需要減少總線帶寬，或者地址總線和數(shù)據(jù)總線采用復(fù)用方式設(shè)計，這樣降低了帶寬利用率。 PCI Express總線是為將來的計算機和通訊平臺定義的一種高性能，通用I/O互連總線。
　　與PCI總線相比，PCI Express總線主要有下面的技術(shù)優(yōu)勢：
　　1) 是串行總線，進行點對點傳輸，每個傳輸通道獨享帶寬。
　　2) PCI Express總線支持雙向傳輸模式和數(shù)據(jù)分通道傳輸模式。其中數(shù)據(jù)分通道傳輸模式即PCI Express總線的x1、x2、x4、x8、x12、x16和x32多通道連接，x1單向傳輸帶寬即可達到250MB/s，雙向傳輸帶寬更能夠達到500MB/s，這個已經(jīng)不是普通PCI總線所能夠相比的了。
　　3) PCI Express總線充分利用先進的點到點互連、基于交換的技術(shù)、基于包的協(xié)議來實現(xiàn)新的總線性能和特征。電源管理、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、熱插拔支持、數(shù)據(jù)完整性、錯誤處理機制等也是PCI Express總線所支持的高級特征。
　　4) 與PCI總線良好的繼承性，可以保持軟件的繼承和可靠性。PCI Express總線關(guān)鍵的PCI特征，比如應(yīng)用模型、存儲結(jié)構(gòu)、軟件接口等與傳統(tǒng)PCI總線保持一致，但是并行的PCI總線被一種具有高度擴展性的、完全串行的總線所替代。
　　5) PCI Express總線充分利用先進的點到點互連，降低了系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計的復(fù)雜性和難度，從而大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)制造設(shè)計成本，極大地提高系統(tǒng)的性價比和健壯性。從下面表格可以看出，系統(tǒng)總線帶寬提高同時，減少了硬件PIN的數(shù)量，硬件的成本直接下降。
　　至2008年，PCI-E接口仍然在顯卡中使用。
　　NVIDIA的崛起
　　1999年，世紀末的顯卡市場出現(xiàn)了百花齊開的局面，而且這一年也讓市場擺脫了3Dfx的一家獨霸局面，由于戰(zhàn)略的失誤，讓3Dfx失去了市場，它推出了Voodoo3，配備了16Mb顯存，支持16色渲染。雖然在畫質(zhì)上無可挑剔，但是高昂的價格以及與市場格格不入的標準讓它難掩頹勢。世紀末的這一年，顯卡的輝煌留給了nVidia。
　　現(xiàn)在，很多人都很習(xí)慣地把TNT2與nVidia聯(lián)系在一起，不少人就是因為TNT2才認識NVidia的。在99年，nVidia挾TNT之馀威推出TNT2 Ultra、TNT2和TNT2 M64三個版本的芯片，後來又有PRO和VANTA兩個版本。這種分類方式也促使後來各個生產(chǎn)廠家對同一芯片進行高中低端的劃分，以滿足不同層次的消費需要。TNT系列配備了8Mb到32Mb的顯存，支持AGP2X/4X，支持32位渲染等等眾多技術(shù)，雖然16位色下畫面大大遜色于Voodoo3，但是在32位色下，表現(xiàn)卻可圈可點，還有在16位色下，TNT2的性能已經(jīng)略微超過Voodoo3了，不過客觀的說，在32位色下，TNT系列顯卡性能損失相當多，速度上跟不上Voodoo3了。當然，nVidia能戰(zhàn)勝Voodoo3，與3Dfx公司推行的策略迫使許多廠商投奔nVidia也不無關(guān)系，促進了TNT系列的推廣。顯卡市場上出現(xiàn)了nVidia與3Dfx兩家爭霸的局面。
　　99年的顯卡市場不可遺忘的還有來自Matrox MGA G400，它擁有16Mb/32Mb的顯存容量，支持AGP 2X/4X，還有支持大紋理以及32位渲染等等，都是當時業(yè)界非常流行和肯定的技術(shù)，除此之外，獨特、漂亮的EMBM硬件凹凸貼圖技術(shù)，營造出的完美凹凸感并能實現(xiàn)動態(tài)光影效果的技術(shù)確實讓無數(shù)游戲玩家為了瘋狂，在3D方面，其速度和畫面基本都是介于Voodoo3和TNT2之間，并且G400擁有優(yōu)秀的DVD回放能力，不過由于價格以及它注重于OEM和專業(yè)市場，因此，在民用顯卡市場所占的比例并不大！
　　從99年到2000年，nVidia終于爆發(fā)了。它在99年末推出了一款革命性的顯卡---Geforce 256，徹底打敗了3Dfx。代號NV10的GeForce 256支持Cube-Environment Mapping，完全的硬件T&L（Transform & Lighting），把原來有CPU計算的數(shù)據(jù)直接交給顯示芯片處理，大大解放了CPU，也提高了芯片的使用效率。GeForce256擁有4條圖形紋理信道，單周期每條信道處理兩個象素紋理，工作頻率120MHz，全速可以達到480Mpixels/Sec，支持SDRAM和DDR RAM，使用DDR的產(chǎn)品能更好的發(fā)揮GeForce256的性能。其不足之處就在于采用了0.22微米的工藝技術(shù)，發(fā)熱量比較高。
　　而在兩千年，nVidia開發(fā)出了第五代的3D圖形加速卡---Geforce 2，采用了0.18微米的工藝技術(shù)，不僅大大降低了發(fā)熱量，而且使得GeForce2的工作頻率可以提高到200MHz。Geforce 2擁有四條圖形紋理信道，單周期每條信道處理兩個象素紋理，并且使用DDR RAM解決顯存帶寬不足的問題。在Geforce 256的基礎(chǔ)上，GeForce2還擁有的NSR（NVIDIA Shading Rasterizer），支持Per－Pixel Shading技術(shù)，同時支持S3TC、FSAA、Dot-3 Bump Mapping以及硬件MPEG-2動態(tài)補償功能，完全支持微軟的DirectX 7。而面對不同的市場分級，它相繼推出了低端的GF2 MX系列以及面向高端市場的GF2 Pro和GF GTS，全線的產(chǎn)品線讓nVidia當之無愧地成為顯卡的霸主。
　　3Dfx在被nVidia收購之前還推出了Voodoo4/5,VooDoo4 4500使用一顆VSA－100芯片，VooDoo5 5500使用兩顆VSA－100芯片，而VooDoo5 6000使用四顆VSA－100芯片，可惜由于各方面的原因，Voodoo4/5并不能讓沒落的3Dfx有一絲絲起色，最終難逃被nVidia收購的命運。
　　而現(xiàn)在作為nVidia主要競爭對手的ATI，也在兩千年憑借T&L技術(shù)打開市場。在經(jīng)歷“曙光女神”的失敗後，ATI也推出了自己的T&L芯片RADEON 256，RADEON也和NVIDIA一樣具有高低端的版本，完全硬件T&L，Dot3和環(huán)境映射凹凸貼圖，還有兩條紋理流水線，可以同時處理三種紋理。但最出彩的是HYPER-Z技術(shù)，大大提高了RADEON顯卡的3D速度，拉近了與GEFORCE 2系列的距離，ATI的顯卡也開始在市場占據(jù)主導(dǎo)地位。
　　兩千年的低端市場還有來自Trident的這款Blade T64，Blade XP核心屬于Trident第一款256位的繪圖處理器，采用0.18微米的制造工藝，核心時鐘頻率為200 MHz，像素填充率達到1.6G，與Geforce2GTS處于同一等級，支持Direct X7.0等等。可惜由于驅(qū)動程序以及性能等方面的原因，得不到用戶的支持。
　　NV/ATI上演鐵面雙雄
　　踏入2001年以後，如同桌面處理器市場的Intel和AMD一樣，顯卡市場演變?yōu)閚Vidia與ATI兩雄爭霸的局勢。nVidia方面，憑借剛剛推出的Geforce 3系列占據(jù)了不少市場，Geforce 3 Ti 500，Geforce 2 Ti和Geforce 3Ti，Geforce MX分別定位于高中低三線市場。與GeForce 2系列顯卡相比，GeForce 3顯卡最主要的改進之處就是增加了可編程T&L功能，能夠?qū)�幾乎所有的畫面效果提供硬件支持。GeForce 3總共具有4條像素管道，填充速率最高可以達到每秒鐘800 Mpixels。Geforce 3系列還擁有nfiniteFX頂點處理器、nfiniteFX像素處理器以及Quincunx抗鋸齒系統(tǒng)等技術(shù)。
　　而作為與之相抗衡的ATI Radeon 8500/7500系列，采用0.15微米工藝制造，包括6000萬個晶體管，采用了不少新技術(shù)(如Truform、Smartshader等)。并根據(jù)顯卡的核心/顯存工作頻率分成不同的檔次——核心/顯存分別為275/550MHz的標準版，核心/顯存為250/500MHz的RADEON 8500LE，生產(chǎn)核心/顯存頻率分別為300/600MHz的Ultra版，以及中端的Radeon 7500，低端的Radeon 7200，7000等產(chǎn)品。值得一提的是Radeon 8500還支持雙頭顯示技術(shù)。
　　2002年，nVidia與ATI的競爭更加白熱化。為鞏固其圖形芯片市場霸主地位，nVidia推出了Geforce 4系列，分別為GeForce4 Ti4800，GeForce4 Ti 4600, GeForce4 Ti4400, GeForce4 Ti4200，GeForce4 MX 460, GeForce4 MX 440 和 GeForce4 MX 420。GeForce4 Ti系列無疑是最具性價比的，其代號是NV25，它主要針對當時的高端圖形市場，是DirectX 8時代下最強勁的GPU圖形處理器。芯片內(nèi)部包含的晶體管數(shù)量高達6千3百萬，使用0.15微米工藝生產(chǎn)，采用了新的PBGA封裝，運行頻率達到了300MHz，配合頻率為650MHz DDR顯存，可以實現(xiàn)每秒49億次的采樣。GeForce4 Ti核心內(nèi)建4條渲染流水線，每條流水線包含2個TMU（材質(zhì)貼圖單元）。Geforce 4系列從高到低，橫掃了整個顯卡市場。
　　作為反擊，ATI出品了R9700/9000/9500系列，首次支持DirectX 9，使其在與NVidia的競爭中搶得先機。而R9700更是在速度與性能方面首次超越NVidia。R9700支持AGP 8X、DirectX 9，核心頻率是300MHz，顯存時鐘是550MHz。RADEON 9700，實現(xiàn)了可程序化的革命性硬件架構(gòu)。符合繪圖回事商品AGP 8X最新標準，配有8個平等處理的彩繪管線，每秒可處理25億個像素，4個并列的幾何處理引擎更能處理每秒3億個形跡及光效多邊形。而R9000是面向低端的產(chǎn)品，R9500則直挑Ti4200。
　　同年，SiS發(fā)布了Xabre系列。它是第一款A(yù)GP 8×顯卡，全面支持DirectX 8.1，在發(fā)布之時是相當搶眼的。Xabre系列圖形芯片采用0.15微米工藝，具備4條像素渲染流水線，并且每條流水線擁有兩個貼圖單元。理論上可提供高達1200M Pixels/s的像素填充率和2400M Texels/s的材質(zhì)填充率。隨後發(fā)布的Xabre600，采用0.13微米工藝，主頻和顯存頻率都提高了不少，性能與GeForce4 Ti4200差不多。
　　2003年的顯卡市場依舊為N系與A系所統(tǒng)治。nVidia的Gf FX 5800（NV30）系列擁有32位著色，顏色畫面有質(zhì)的提高，在基礎(chǔ)上推出的GeForce FX 5900，提高了晶體管數(shù)，降低了核心頻率與顯存頻率，改用了256B99v DDR以提高了顯存帶寬。後半年還推出了GF FX 5950/5700系列，以取代GF FX 5900/5600。而ATI推出了RADEON 9800/pro/SE/XT，憑借其超強的性能以及較價的售價，再次打敗GF GX 5800。這一年市場上的主流產(chǎn)品還有GF FX5600，GF FX5200和RADEON 9600和RADEON 9200。
　　2004年也是ATI大放異彩的一年，不過其最大的功臣卻是來自于面向中低端的Radeon 9550。這款2004年最具性價比的顯卡，讓ATI在低端市場呼風(fēng)喚雨。R9550基于RV350核心，采用0.13微米制程，核心頻率為250MHz，顯存頻率為400MHz，4條渲染管道，1個紋理單元，同時兼容64bit和128bit。這款產(chǎn)品是9600的降頻版，但是通過改造，都可以變成R9600，性價比極強。而老對手的N卡方面，卻只推出了一款新品GF FX 5900XT/SE，而與R9550處于同一競爭線的5200，5500與5700LE系列，雖然性能不錯，可惜價格卻沒有優(yōu)勢，被R9550徹底打敗。2004年讓nVidia郁悶了一整年。
　　ATi從05年開始就一直被Nvidia壓制，無論是1950XTX對抗7900GTX，2900XT對抗8800GTX,3870X2對抗9800GX2，在旗艦產(chǎn)品上，ATi一直屬于劣勢，但在2008年6月發(fā)生了轉(zhuǎn)機，ATi發(fā)布了RV770，無論是從市場定價還是從性能上都是十分讓人滿意的，特別是改善了A卡在AA上的性能不足，RV770的中端4850的價格更是讓Nvidia措手不及，無奈在一周內(nèi)9800GTX降價1000元，但無論是性能還是價格依舊擋不住4850的攻勢，4870緊接著發(fā)布，采用DDR5顯存的RV770浮點運算能力更是達到了1TB/S，Nvidia發(fā)布的新核心GT200的旗艦版本GTX280雖然在性能上暫時取得了暫時的領(lǐng)先，但是和4870相比只有10%的性能差距，而且由于工藝較落后，導(dǎo)致成本過高，沒有性價比，就在人們以為ATi放棄旗艦，準備走性價比路線時，ATi推出了R700，也就是4870X2，并且大幅度改良了橋接芯片的性能，領(lǐng)先GTX280高達50-80%，而GTX280的核心面積已經(jīng)大的恐怖，不可能衍生出單卡雙芯，所以ATi依靠單卡雙芯重新奪得了性能之王。
【市場前景】
　　目前，顯卡進入到PCI-E平臺的時代。nVidia的G92系列，GT200系列，與之對應(yīng)的ATI的RV670系列，RV770系列，讓整個顯示市場呈現(xiàn)百花齊放的局面，相信以後的顯卡市場的競爭將會更加的激烈，而普通的消費者也將得到更多的實惠。
　　時間從1981年翻到了2008年，28年的顯卡發(fā)展史，感覺就像經(jīng)歷了幾個世紀。從最初只能顯示文字數(shù)字，到現(xiàn)在多姿多彩的圖形畫面，顯卡的迅猛發(fā)展讓玩家的視覺享受得到質(zhì)的飛越，而且這種趨勢還將繼續(xù)下去，無法想象，再過一個25年，顯卡會帶給我們什么樣的感受，問題可能是，到時還會有顯卡嗎。[ (注:ATI已經(jīng)被AMD全面收購)AMD計劃打造一個新的x86處理器系列，將中央處理器(CPU)和圖形處理器(GPU)在芯片級別上整合在一起，該產(chǎn)品的開發(fā)代號為“Fusion”。 ]
　　【CPU是否能夠代替GPU?】
　　CPU 老大Intel夸下�？谀茉谌�年內(nèi)讓CPU取代GPU，并且詳解了其工作原理，并且CPU渲染能比GPU帶來更好的畫質(zhì)，究竟GPU的未來如何？假如CPU擁有了GPU的能力，還能不能叫做CPU？讓我們拭目以待.
　　『Intel有可能會改變顯卡發(fā)展軌跡』
　　關(guān)于08年初CPU巨頭Itel與NVIDIA關(guān)于“顯卡與CPU究竟誰會取代誰”的爭論已經(jīng)過去�，F(xiàn)在的用戶也可以感覺到，CPU似乎并不是那么的重要了，在你日常的工作學(xué)習(xí)中，CPU的比重越來越小。很多時候，我們只需要CPU出一點點力就能滿足我們的大部分需求.作為Intel，又怎么會不知道其中的意義呢？
　　“我們所需要的是一種哦哦那個結(jié)合CPU完整程序功能，但又具備繪圖處理器平行性能的架構(gòu)。”Inte視覺運算部門資深首席工程師Larry Seiler這樣說。
　　Intel在2009年推出Larrabee獨立顯卡，以現(xiàn)有的Intel×486的核心技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計出來的，內(nèi)建8-48個核心，每個核心超高速互聯(lián)，可提高芯片在同時執(zhí)行多任務(wù)工作時的處理速度。Larrabee獨立顯卡的推出很有可能改變多年來顯卡廠商一味追求GPU性能，而不顧功耗的格局，有希望產(chǎn)生性能更強，但功耗更低的顯卡產(chǎn)品。
　　按Intel的說法，我們可以預(yù)測，將來的顯卡很有可能會取代CPU而成為新一代計算機的核心。

• 通信詞典解釋